已知二阶系统的单位阶跃响应为

已知二阶系统的单位阶跃响应为习题3-1已知二阶系统的单位阶跃响应为)1.536.1sin(5.1210)(2.1°+?=?tetct试求系统的超调量σ％、峰值时间pt和调节时间st%)2(±=Δ。3-2已知控制系统的单位阶跃响应为tteetc10602.12.01)(???+=试确定系统的阻尼比ζ和自然频率nω。3-3设二阶控制系统的单位阶跃响应曲线如题3-3图所示。若该系统为单位反馈控制系统，试确定其开环传递函数。3-4一个质量-弹簧-阻尼器系统如题3-4图所示。施加8.9N（牛顿）力后，其阶跃响应峰值时间为s2=pt,峰值为m0329.0,m03.0)(=∞x。试求该系统的质量m、弹性系数k和阻尼系数f的数值。3-5已知单位反馈系统的开环传递函数为sKsG=)(试确定（1）1=K，（2）2=K，（3）4=K时系统阶跃响应的调节时间st%)2Δ(±=，并说明K的增大对st的影响。3-6题3-6图是简化的飞行控制系统结构图，试选择1K和tK，使系统的参数满足6=nωrad/s，1=ζ。题3-3图二阶系统的单位阶跃响应曲线题3-4图质量-弹簧-阻尼器系统原理图fF)3-7设控制系统如题3-7图所示，要求：(1)取01=τ，1.02=τs，计算测速反馈控制系统的超调量和调节时间；(2)取1.01=τs，02=τ，计算比例-微分控制系统的超调量和调节时间。3-8已知某系统的闭环传递函数为)1)(2)(8()1.2(6.7)()()(2+++++==ssssssRsCsΦ试估算系统的超调量%σ和调节时间st%)2Δ(±=。3-9若设计一个三阶控制系统，使系统对阶跃输入的响应为欠阻尼特性，且s6.0%,20%%10（1）试确定系统主导极点的配置位置；（2）如果系统的主导极点为共轭复数极点，试确定第三个实数极点3p的最小值；（3）确定%20%s6.0==σ，st的单位负反馈系统的开环传递函数。3-10已知单位反馈系统的开环传递函数为（1）)5)(1(50)(++=ssssG题3-6图飞行控制系统结构图题3-7图控制系统结构图（2）)6)(1()1(8)(+?+=sssssG（3）)3)(8.0)(5.0()2(2.0)(++++=ssssssG（4）)3)(2(4)(2++=ssssG试分别用代数判据判定闭环系统的稳定性。3-11已知系统的特征方程如下，试用劳斯判据判定系统的稳定性。若系统不稳定，指出在s平面右半部的特征根数目。（1）0208.002.023=+++sss（2）03482234=++++ssss（3）010********=+++++sssss（4）046895323456=++++++ssssss3-12已知系统特征方程如下，试求系统在s右半平面的特征根数及纯虚根值。0108744423456=+??+?+ssssss3-13已知系统的特征方程为0161620218223456=++++++ssssss试判断系统的稳定性并指出系统特征根的大致分布情况。3-14已知单位反馈系统的开环传递函数)15.0)(1()15.0()(2++++=sssssKsG试确定系统稳定时的K值范围。3-15某随动系统（单位反馈系统）的开环传递函数为12)1()(23++++=sasssKsG当调节放大系数K至某一数值时，系统产生频率为)s/rad(2=ω的等幅振荡。试确定系统参量K和a的值。3-16恒值系统的结构图如题3-16图所示。（1）判断系统的稳定性；（2）为使系统稳定，请提出一些有效的措施。3-17已知系统结构图如题3-17图所示，其中0,0,021≥βKK。试分析：（1）β值增大对系统稳定性的影响；（2）β值增大对系统动态性能的影响；（3）β值增大对系统斜坡响应的影响。3-18某反馈控制系统如题3-18图所示，其中201)(,)10()40()(+=++=ssHsssKsG（1）确定使系统稳定的K值范围；（2）确定使系统临界稳定的K值，并计算系统的纯虚根；（3）为保证系统极点全部位于1?=s的左侧，试确定此时增益K的范围。3-19已知单位反馈系统的开环传递函数（1）)5)(11.0(100)(++=sssG（2）)5)(11.0(50)(++=ssssG（3）)1006()12(10)(22+++=sssssG题3-18图控制系统结构图图3-17图控制系统结构图题3-16图恒值系统结构图试求输入分别为ttr2)(=和222)(tttr++=时，系统的稳态误差。3-20已知单位反馈系统的开环传递函数（1）)12)(11.0(50)(++=sssG（2）)2021()(2++=sssKsG（3）)102()14)(12(10)(22++++=ssssssG试求系统的位置误差系数PK，速度误差系数νK，加速度误差系数aK。3-21系统如题3-21图所示，试求：（1）当)(1)(0)(ttntr==，时，系统的扰动稳态误差esn；（2）当)(1)()(1)(ttnttr==，时，系统的给定稳态误差esr和总的稳态误差ess；（3）若要减少总的稳态误差ess，应如何调整21KK、？（4）如分别在扰动点之前或之后加入积分环节，对总的稳态误差ess有何影响？3-22某复合控制系统如题3-22图所示。（1）要求闭环系统为最佳阻尼比，且调节时间不大于0.4秒（取%2Δ±=）；（2）选取)(sGc实现一阶无静差；（3）选取)(sGc使输出)()(sRsC=；（4）选取)(sGn使对)(tn作用下无稳态误差。题3-21图控制系统结构图题3-22图复合控制系统结构图